레이저 이득 매체의 주요 특성

레이저 게인 미디어의 주요 특징은 무엇입니까?

레이저 작업 물질로도 알려진 레이저 이득 매체는 입자 집단 반전을 달성하고 자극 방사선을 생성하여 광 증폭을 달성하는 데 사용되는 재료 시스템을 의미합니다. 그것은 레이저의 핵심 구성 요소로, 많은 수의 원자 또는 분자를 운반하며, 외부 에너지의 여기 하에서 이러한 원자 또는 분자는 여기 상태로 전환될 수 있고 여기된 방사선을 통해 광자를 방출하여 형성할 수 있습니다.레이저 광. 레이저 이득 매체는 고체, 액체, 기체 또는 반도체 재료일 수 있습니다.
고체 레이저에서 일반적으로 사용되는 이득 매질은 Nd:YAG 결정, Nd:YVO4 결정 등과 같이 희토류 이온 또는 전이 금속 이온으로 도핑된 결정입니다. 액체 레이저에서는 유기 염료가 이득 매질로 자주 사용됩니다. 가스 레이저는 이산화탄소 레이저의 이산화탄소 가스, 헬륨-네온 레이저의 헬륨 및 네온 가스와 같은 가스를 이득 매체로 사용합니다.반도체 레이저갈륨비소(GaAs)와 같은 반도체 재료를 이득 매체로 사용합니다.
레이저 이득 매체의 주요 특성은 다음과 같습니다.
에너지 준위 구조: 이득 매질의 원자 또는 분자는 외부 에너지의 여기 하에서 인구 반전을 달성하기 위해 적절한 에너지 준위 구조를 가져야 합니다. 이는 일반적으로 더 높은 에너지 수준과 낮은 에너지 수준 사이의 에너지 차이가 ​​특정 파장의 광자 에너지와 일치해야 함을 의미합니다.

전이 특성: 여기 상태의 원자나 분자는 여기 방사선 중에 응집성 광자를 방출하기 위해 안정적인 전이 특성을 가져야 합니다. 이를 위해서는 높은 양자 효율과 낮은 손실을 갖는 이득 매질이 필요합니다.
열 안정성 및 기계적 강도: 실제 응용 분야에서 이득 매체는 고전력 펌프 광 및 레이저 출력을 견뎌야 하므로 열 안정성과 기계적 강도가 좋아야 합니다.
광학 품질: 이득 매체의 광학 품질은 레이저 성능에 매우 중요합니다. 레이저 빔의 품질과 안정성을 보장하려면 빛 투과율이 높고 산란 손실이 낮아야 합니다. 레이저 이득 매체의 선택은 응용 분야 요구 사항에 따라 다릅니다.원자 램프, 작동 파장, 출력 전력 및 기타 요인. 이득 매질의 재료와 구조를 최적화함으로써 레이저의 성능과 효율성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.